紡織材料的吸濕性

紡織材料的吸濕性第一頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期一2第一節(jié)吸濕平衡與吸濕指標(biāo)

纖維材料在大氣中吸收或放出氣態(tài)水的能力稱為吸濕性。一、吸濕平衡

大氣條件變化，纖維含濕量變化，一定時(shí)間后趨于穩(wěn)定，這時(shí)進(jìn)入纖維中的水分子數(shù)量等于從纖維內(nèi)逸出的水分子數(shù)，這種現(xiàn)象稱為吸濕平衡，其是一種動(dòng)態(tài)平衡。吸濕：進(jìn)入纖維中的水分大于放出的水分。放濕：……小于……………。

第二頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期一3二、吸濕指標(biāo)1.回潮率與含水率（1）回潮率:

（2）含水率:G—紡織材料濕重；G0—紡織材料干重。

第三頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期一42.平衡回潮率纖維材料在一定的大氣條件下,吸、放濕作用達(dá)到平衡穩(wěn)定的回潮率，稱～。3.標(biāo)準(zhǔn)回潮率紡織材料在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下放置一段時(shí)間后所達(dá)到的平衡回潮率。材料測試必須在此回潮率下進(jìn)行。標(biāo)準(zhǔn)大氣條件:

溫度－－20℃±1℃；相對濕度－－65%±2%第四頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期一5混合材料或混紡紗的公定回潮率：

4.公定回潮率(Wk)

貿(mào)易上為了計(jì)重和核價(jià)的需要，由國家統(tǒng)一規(guī)定的各種紡織材料的回潮率。（純粹是為工作方便而選定的，接近但不是標(biāo)準(zhǔn)回潮率）。第五頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期一65.標(biāo)準(zhǔn)重量Gk(公定重量)

紡織材料在公定回潮率時(shí)的重量叫標(biāo)準(zhǔn)重量，也叫公定重量。第六頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期一7

通常所說的，如65/35的滌棉混紡紗，是干重混紡比，即各種纖維的干重占兩種纖維總干重的比例。而兩種纖維的實(shí)際回潮率不同，混紡紗吸濕后各纖維的濕重不同，故各濕重占混紡紗總濕重的比例不同。混紡紗干重混紡比折算成濕重混紡比：

纖維1：回潮率Ｗ1，濕重混比g1，干重混比g0

纖維2:回潮率Ｗ2，濕重混比100-g1，干重混比100-g0計(jì)算公式第七頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期一8例：Ｔ實(shí)際回潮率0.3％，粘膠實(shí)際回潮率12％，為使二者干重混紡比為65/35，求滌粘的濕重混紡比。第八頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期一9例：Ｔ實(shí)際回潮率0.3％，粘膠實(shí)際回潮率12％，為使二者干重混紡比為65/35，求滌粘的濕重混紡比。第九頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期一10一、吸濕機(jī)理

所謂吸濕機(jī)理，是指水分與纖維的作用及其附著與脫離過程。

Peirce理論認(rèn)為，水分子在纖維中的存在形式有：（1）直接水：親水性基團(tuán)直接吸著的水（2）間接水：直接水本身因具有極性而再吸著的水第二節(jié)吸濕機(jī)理與影響吸濕的內(nèi)部因素第十頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期一11

間接吸收的水分子存在于纖維內(nèi)部的微小間隙中成為微毛細(xì)水，當(dāng)濕度很高時(shí)，間接吸收的水分子可以填充到纖維內(nèi)部較大的間隙中，成為大毛細(xì)水，大毛細(xì)水的結(jié)合力除氫鍵引力以外包括范德華力、表面張力等，所以結(jié)合力小。第十一頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期一12

1.親水基團(tuán)的作用親水基團(tuán)的作用是影響吸濕性的最本質(zhì)因素。親水基團(tuán)的數(shù)量越多，極性越強(qiáng)，纖維的吸濕能力越高。親水基團(tuán)：-COOH-,-NH2,-OH,-CONH（酰胺基）羊毛：-CONH；-COOH,-NH2,-OH蠶絲：-CONH；少-COOH,－NH2,-OH棉:每個(gè)葡萄糖?；齻€(gè)OH；粘膠：-OH；維綸：-OH；腈綸：-CN強(qiáng)極性；錦綸：-CONH滌綸：含-COO-、-CH2-，其吸水性弱二、影響吸濕的內(nèi)部因素第十二頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期一132.結(jié)晶度和聚合度的影響

化學(xué)組成相同的纖維，吸濕性不一定相同，因內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同。（1）結(jié)晶度增大，吸濕性減?。ㄎ鼭裰饕l(fā)生在無定形區(qū)）如棉經(jīng)絲光后，由于結(jié)晶度降低使吸濕性增加（2）聚合度增大，游離基團(tuán)減小，吸濕性減小如，棉:結(jié)晶度70%左右，聚合度10000,回潮率8.5%

粘膠:結(jié)晶度30%左右，聚合度500左右,回潮率13%

粘膠吸濕性好于棉。

第十三頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期一143.纖維的比表面積和內(nèi)部空隙

（1）比表面積單位體積的纖維所具有的表面積。纖維的表面具有吸附作用。纖維的比表面積越大表面能越高，表面吸附的水分子數(shù)則越多，吸濕性越好。細(xì)纖維的比表面積大，故比粗纖維的吸濕性好些。成熟度差的棉吸濕較高。（2）纖維內(nèi)部孔隙內(nèi)部孔隙越多越大，水分子越易進(jìn)入，纖維的吸濕能力越強(qiáng)。第十四頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期一154.纖維內(nèi)的伴生物和雜質(zhì)

纖維的各種伴生物和雜質(zhì)對吸濕能力也有影響。a.棉纖維中有含氮物質(zhì)、果膠、棉蠟、脂肪等；b.羊毛表面的油脂（拒水）；c.麻纖維的果膠和蠶絲中的絲膠；d.化學(xué)纖維表面的油劑；第十五頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期一16一、相對濕度與平衡回潮率

（溫度恒定，大氣濕度對回潮率的影響）1.吸濕等溫線和放濕等溫線吸濕等溫線：在一定的大氣壓力和溫度條件下，干燥的纖維在不同的大氣相對濕度下因吸濕而達(dá)到的平衡回潮率與大氣相對濕度的相關(guān)曲線。放濕等溫線：在大氣壓力和溫度不變的條件下，平衡回潮率最大的纖維（大氣相對濕度100%下平衡后）因放濕達(dá)到的平衡回潮率與大氣相對濕度的關(guān)系曲線。第三節(jié)大氣條件與纖維吸濕第十六頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期一17

2.吸濕等溫線的特點(diǎn)：（1）曲線呈上升趨勢。表明隨著相對濕度的增大，回潮率增大。（2）曲線都呈反S形。表明吸濕機(jī)理基本一致。

0-15%斜率大，吸濕速率快，極性基團(tuán)吸水。

15%-70%斜率小，吸濕速率慢，間接吸附水。

70%-100%斜率大，吸濕速率快，吸濕膨脹，空隙增加。（3）纖維種類不同，曲線的高低不同。表明各種纖維的平衡回潮率在相同的濕度條件下是不同的。

第十七頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期一18

吸濕等溫線與溫度有密切的依賴性，所以一般是在標(biāo)準(zhǔn)溫度下試驗(yàn)所得。不同溫度時(shí)的吸濕等溫線以棉為例，如下圖所示。第十八頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期一19二、吸濕滯后性（纖維原有的濕度對平衡回潮率的影響）1.定義

同種纖維在一定的大氣溫濕度條件下，從放濕達(dá)到平衡的回潮率大于從吸濕達(dá)到的平衡回潮率，這一性能稱為纖維的吸濕滯后性，也稱“吸濕保守現(xiàn)象”。如下圖所示：纖維吸、放濕與時(shí)間的關(guān)系第十九頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期一202.吸濕滯后性曲線

纖維的吸濕滯后現(xiàn)象

同一纖維的吸濕等溫線與放濕等溫線并不重合，而形成吸濕滯后圈。濕滯的差值（吸濕滯后性造成的差值）與纖維的吸濕性有關(guān)，吸濕性好，差值大。濕滯差值的大小還與纖維原有的回潮率有關(guān)。如圖中a→b（由吸濕狀態(tài)重新放濕），

c→d（由放濕狀態(tài)重新吸濕）。大氣相對濕度（％）第二十頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期一21a-b，c-d都處于吸濕等溫線和放濕等溫線之間。纖維的實(shí)際平衡回潮率處于兩條線之間的某一值，通常講的平衡回潮率是指理論平衡回潮率，即兩曲線的中間值。纖維的吸濕滯后現(xiàn)象第二十一頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期一223.吸濕滯后產(chǎn)生的原因一般認(rèn)為，吸濕時(shí)大分子間的連接點(diǎn)被迫拆開，而與水分子形成氫健結(jié)合；放濕時(shí)，由于大分子上較多的極性基團(tuán)對水分子的吸引，阻止水分子的離去，造成放濕時(shí)的平衡回潮率大。

第二十二頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期一234.吸濕滯后對實(shí)際工作的指導(dǎo)意義（1）預(yù)調(diào)濕

實(shí)驗(yàn)前將試樣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下放置一定時(shí)間，使達(dá)到平衡回潮率以減小回潮率對纖維性質(zhì)的影響。

預(yù)調(diào)濕：預(yù)先將材料在較低的溫度烘燥（40～50℃，0.5～1h），使纖維的回潮率遠(yuǎn)低于測試所要求的回潮率。然后再在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，使達(dá)到平衡回潮率。（2）車間溫濕度調(diào)節(jié)

纖維處于放濕時(shí)：纖維處于吸濕時(shí)：車間的濕度<規(guī)定值車間的濕度>規(guī)定值第二十三頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期一24三、大氣溫度與平衡回潮率（大氣濕度恒定）

1.吸濕等濕線纖維在一定的大氣壓力下，相對濕度一定時(shí)，平衡回潮率隨溫度而變化的曲線稱為～。羊毛和棉的吸濕等濕線第二十四頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期一252.曲線特點(diǎn)

溫度愈高，平衡回潮率愈低。但在高溫高濕的條件下，平衡回潮率略有增加。

羊毛和棉的吸濕等濕線第二十五頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期一26四、影響回潮率的外因（總結(jié)）1.溫度

溫度升高，平衡回潮率下降。2.相對濕度溫度一定，相對濕度越高，纖維的吸濕也越高。親水性纖維，相對濕度的影響是主要的，疏水性纖維，溫度的影響明顯。

第二十六頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期一27

3.原來回潮率的大小

從放濕達(dá)到平衡時(shí)的回潮率要高于從吸濕達(dá)到的回潮率。

4.空氣流速的影響當(dāng)空氣流速快時(shí)，纖維的平衡回潮率降低。第二十七頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期一28第四節(jié)吸濕性對紡織材料的影響一、對重量的影響纖維材料的重量隨吸著水分量的增加而成比例地增加。二、對長度和橫截面積的影響

吸濕后纖維體積膨脹，且即橫向膨脹遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于縱向膨脹。原因：大分子沿軸向排列，吸濕后分子間距增大，而大分子的長度不會(huì)增長。

第二十八頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期一29織物吸濕前后織物結(jié)構(gòu)的變化

纖維吸濕膨脹的各向異性，會(huì)導(dǎo)致織物變厚、變硬并產(chǎn)生收縮?？s水的利弊？第二十九頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期一30三、對密度和體積的影響

開始密度隨著回潮率的增大而增大，以后隨著回潮率的增大而減小。纖維密度隨回潮率的變化第三十頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期一31四、對機(jī)械性質(zhì)的影響

1.對強(qiáng)力的影響一般紡織材料強(qiáng)力隨吸濕增大而減?。蕖⒙槌猓?，粘膠濕強(qiáng)下降非常顯著。水分子進(jìn)入之后拆開了大分子之間的交聯(lián)，分子間力減小，大分子易滑脫，故強(qiáng)力降低。2.對斷裂伸長的影響

W增加，伸長有所增加。解釋同上。3.對摩擦系數(shù)的影響隨吸濕的增大，摩擦系數(shù)增大。第三十一頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期一32五、對熱學(xué)性質(zhì)的影響1.

吸濕放熱纖維在吸濕時(shí)會(huì)放出熱量，這是由于運(yùn)動(dòng)中的水分子被纖維大分子吸附時(shí)，水分子會(huì)將動(dòng)能轉(zhuǎn)化成熱能而釋放。2.應(yīng)用（1）吸濕放熱與保暖性有助于延緩衣料溫度的變化。（2）吸濕放熱與紡織材料儲存?zhèn)}庫潮濕、通風(fēng)不良可引起發(fā)熱發(fā)霉，甚至自燃。第三十二頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期一33六、對電學(xué)性質(zhì)的影響

回潮率增大，質(zhì)量比電阻下降，減緩靜電現(xiàn)象。七、對光學(xué)性質(zhì)的影響回潮率升高時(shí)，纖維的光折射率下降。第三十三頁